CN111794787A - 一种锚杆定预紧扭矩快速安装检测的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种锚杆定预紧扭矩快速安装检测的装置，主要包括连接构件、扭矩控制单元、扭矩输出机构；所述扭矩控制单元采用上下凹凸卡盘结构，包括导向轴、凸型下卡盘、凹形上卡盘、精密碟簧、压板、止退垫片、扭矩调节螺母、外壳，所述导向轴位于扭矩控制单元中间，凸型下卡盘、凹形上卡盘、精密碟簧压板、止退垫片自下向上依次贴合地套在导向轴上，所述凸型下卡盘位于扭矩控制单元的下部，并通过嵌套的方式与连接构件连接，凹形上卡盘与凸型下卡盘匹配连接，与外壳固定连接；精密碟簧的两端分别抵持凹形上卡盘、压板，压板外侧为止退垫片，该装置可解决在锚杆安装过程中锚杆预紧扭矩不能精确快速施加检测的问题，结构交单、操作方便。

Description

一种锚杆定预紧扭矩快速安装检测的装置

技术领域

本发明属于锚杆支护技术领域，特别涉及到一种锚杆定预紧扭矩快速安装检测的装置。

背景技术

煤矿开采是一项特殊的、危险性较高的行业，随着开采强度和开采深度增加，矿井受到灾害程度越来越重，特别是巷道支护管理方面的难度越来越大。就当前煤矿巷道锚杆支护而言，存在着支护施工工序复杂、操作繁琐，过度支护、机具伤人等问题，甚至有的单位忽视监测手段，特别是预应力锚杆支护过程中的预紧扭矩快速准确施加及检测问题迟迟没有得到解决，造成了现场支护施工工序复杂，检测不及时、效率低下等问题。

发明内容

为克服上述不足，本发明提供一种锚杆定预紧扭矩快速安装检测的装置。该装置可解决在锚杆安装过程中锚杆预紧扭矩不能精确快速施加检测的问题。

本申请采用的技术方案是：

一种锚杆定预紧扭矩快速安装检测的装置，主要包括连接构件Ⅰ、扭矩控制单元Ⅱ、扭矩输出机构Ⅲ；所述连接构Ⅰ和扭矩输出机构Ⅲ均与扭矩控制单元Ⅱ连接，所述扭矩控制单元Ⅱ采用上下凹凸卡盘结构，主要包括导向轴Ⅱ-1、凸型下卡盘Ⅱ-2、凹形上卡盘Ⅱ-3、精密碟簧Ⅱ-4、压板Ⅱ-5、止退垫片Ⅱ-6、扭矩调节螺母Ⅱ-7、外壳Ⅱ-8；导向轴Ⅱ-1位于扭矩控制单元Ⅱ中间，凸型下卡盘Ⅱ-2、凹形上卡盘Ⅱ-3、精密碟簧Ⅱ-4、压板Ⅱ-5、止退垫片Ⅱ-6自下向上依次贴合地套在导向轴Ⅱ-1上，可沿导向轴的轴心轴向移动；凸型下卡盘Ⅱ-2位于扭矩控制单元Ⅱ的下部，并通过嵌套的方式与连接构件Ⅰ连接，凹形上卡盘Ⅱ-3与凸型下卡盘Ⅱ-2匹配连接，与外壳Ⅱ-8固定连接；精密碟簧Ⅱ-4的两端分别抵持凹形上卡盘Ⅱ-3、压板Ⅱ-5，压板Ⅱ-5外侧为止退垫片Ⅱ-6，扭矩调节螺母Ⅱ-7通过螺纹调节控制压板，固定调节精密碟簧Ⅱ-4的压缩距离，确定对锚杆施加的最大扭矩。

进一步地，还包括保护挡板Ⅱ-9，位于扭矩控制单元Ⅱ与扭矩输出机构Ⅲ中间，与扭矩控制单元Ⅱ固定连接，可以防止操作过程中，煤渣等杂物通过扭矩输出机构Ⅲ进入扭矩控制单元Ⅱ内部，导致扭矩控制单元Ⅱ失效或者卡死，从而降低对锚杆施加的定扭矩的准确性。

进一步地，还包括扭矩输出机构Ⅲ，直接与锚杆螺母配套连接使用。

进一步地，还包括连接构件Ⅰ，直接与锚杆钻机及其他工具配套连接使用。

本发明的工作原理是对上下凹凸卡盘和精密碟簧预先设定好整体控制扭矩，工作时，锚杆钻机施加的工作扭矩通过连接构件传递到扭矩控制单元并带动扭矩输出机构转动施加扭矩到螺母。当锚杆钻机传递的扭矩值在预设整体控制扭矩范围内时，通过精密碟簧使上下凹凸卡盘紧密贴合并传递扭矩，当扭矩超过整体控制扭矩值时上下凹凸卡盘迅速分离，使扭矩控制单元空运转，从而达到定扭矩快速安装检测的目的。

本发明的有益效果：

1. 本发明的结构简单，操作方便，可以实现锚杆定扭矩精确安装，锚杆无需再安设其他辅助检测锚杆预紧扭矩的配件，有效的提高了锚杆的有效支护长度，进而可以大大提高巷道锚杆的安装质量，提高巷道围岩的稳定性；

2.锚杆定扭矩精确安装后，无需人工二次检验和紧固，可以提高锚杆安装质量和工作效率，同时还可以大大降低了工人劳动强度；

3.可以减小对操作人员造成巨大的瞬时反作用力，提高了安全性。

附图说明

图1为本申请装置的结构图；其中，Ⅰ为连接构件、Ⅱ为扭矩控制单元、Ⅱ-1为导向轴、Ⅱ-2为凸型下卡盘、Ⅱ-3为凹形上卡盘、Ⅱ-4为精密碟簧、Ⅱ-5为压板、Ⅱ-6为止退垫片、Ⅱ-7为扭矩调节螺母，（Ⅱ-8）为外壳，（Ⅱ-9）为保护挡板，Ⅲ为扭矩输出机构。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

实施例1一种锚杆定预紧扭矩快速安装检测的装置，主要包括连接构件Ⅰ、扭矩控制单元Ⅱ、扭矩输出机构Ⅲ；所所述连接构件Ⅰ一端为内螺纹结构，用以连接锚杆钻机，另一端为卡套结构，用以连接扭矩控制单元Ⅱ；所述扭矩输出机构Ⅲ一端与扭矩控制单元Ⅱ通过卡套连接，另一端为连接锚杆螺母的内卡槽，直接与锚杆螺母配套连接使用；

所述扭矩控制单元Ⅱ采用上下凹凸卡盘结构，主要包括导向轴Ⅱ-1、凸型下卡盘Ⅱ-2、凹形上卡盘Ⅱ-3、精密碟簧Ⅱ-4、压板Ⅱ-5、止退垫片Ⅱ-6、扭矩调节螺母Ⅱ-6；导向轴Ⅱ-1位于扭矩控制单元Ⅱ中间，凸型下卡盘Ⅱ-2、凹形上卡盘Ⅱ-3、精密碟簧Ⅱ-4、压板Ⅱ-5、止退垫片Ⅱ-6自下向上依次贴合地套在导向轴Ⅱ-1上，可沿导向轴的轴心轴向移动；凸型下卡盘Ⅱ-2位于扭矩控制单元Ⅱ的下部，并通过嵌套的方式与连接构件Ⅰ连接，凹形上卡盘Ⅱ-3与凸型下卡盘Ⅱ-2匹配连接，与外壳Ⅱ-8固定连接；精密碟簧Ⅱ-4的两端分别抵持凹形上卡盘Ⅱ-3、压板Ⅱ-5，压板Ⅱ-5外侧为止退垫片Ⅱ-6，扭矩调节螺母Ⅱ-7通过螺纹调节控制压板，固定调节精密碟簧Ⅱ-4的压缩距离，确定对锚杆施加的最大扭矩。

进一步地，还包括保护挡板Ⅱ-9，位于扭矩控制单元Ⅱ与扭矩输出机构Ⅲ中间，与扭矩控制单元Ⅱ固定连接，可以防止操作过程中，煤渣等杂物通过扭矩输出机构Ⅲ进入扭矩控制单元Ⅱ内部，导致扭矩控制单元Ⅱ失效或者卡死，从而降低对锚杆施加的定扭矩的准确性。

工作时，对上下凹凸卡盘和精密碟簧预先设定好整体控制扭矩，精密碟簧Ⅱ-4是承受轴向载荷的锥表环状盘片。一般情况下，盘片厚度恒定不变，载荷均匀分布在上表面内边缘和下表面外边缘。碟形弹簧通常用弹簧钢制成，可以承受静态载荷，非交变载荷或动态载荷，能够满足严格的疲劳寿命和加载损失的要求。不同的碟簧组合方式可以获得所需的不同载荷特性曲线。载荷特性曲线反映碟型弹簧的载荷-变形特性。根据定制精密碟簧Ⅱ-4生产厂家提供的碟型弹簧的载荷-变形曲线确定扭矩调节螺母Ⅱ-7通过螺纹调节控制压板，固定调节精密碟簧Ⅱ-4的压缩距离来确定所需的扭矩。

具体工作时，锚杆钻机施加的工作扭矩通过连接构件传递到扭矩控制单元并带动扭矩输出机构转动施加扭矩到螺母。当锚杆钻机传递的扭矩值在预设整体控制扭矩范围内时，通过精密碟簧使上下凹凸卡盘紧密贴合并传递扭矩，当扭矩超过整体控制扭矩值时上下凹凸卡盘迅速分离，使扭矩控制单元空运转，从而达到定扭矩快速安装检测的目的。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种锚杆定预紧扭矩快速安装检测的装置，主要包括连接构件（Ⅰ）、扭矩控制单元（Ⅱ）、扭矩输出机构（Ⅲ）；所述连接构（Ⅰ）和扭矩输出机构（Ⅲ）均与扭矩控制单元（Ⅱ）连接，其特征在于，所述扭矩控制单元（Ⅱ）采用上下凹凸卡盘结构，主要包括导向轴（Ⅱ-1）、凸型下卡盘（Ⅱ-2）、凹形上卡盘（Ⅱ-3）、精密碟簧（Ⅱ-4）、压板（Ⅱ-5）、止退垫片（Ⅱ-6）、扭矩调节螺母（Ⅱ-7）、外壳（Ⅱ-8），所述导向轴（Ⅱ-1）位于扭矩控制单元（Ⅱ）中间，凸型下卡盘（Ⅱ-2）、凹形上卡盘（Ⅱ-3）、精密碟簧（Ⅱ-4）、压板（Ⅱ-5）、止退垫片（Ⅱ-6）自下向上依次贴合地套在导向轴（Ⅱ-1）上，可沿导向轴的轴心轴向移动；所述凸型下卡盘（Ⅱ-2）位于扭矩控制单元（Ⅱ）的下部，并通过嵌套的方式与连接构件（Ⅰ）连接，凹形上卡盘（Ⅱ-3）与凸型下卡盘（Ⅱ-2）匹配连接，与外壳（Ⅱ-8）固定连接；精密碟簧（Ⅱ-4）的两端分别抵持凹形上卡盘（Ⅱ-3）、压板（Ⅱ-5），压板（Ⅱ-5）外侧为止退垫片（Ⅱ-6），扭矩调节螺母（Ⅱ-7）通过螺纹调节控制压板，固定调节精密碟簧（Ⅱ-4）的压缩距离，确定对锚杆施加的最大扭矩。

2.如权利要求1述的一种锚杆定预紧扭矩快速安装检测的装置，其特征在于，所述扭矩控制单元（Ⅱ）还包括保护挡板（Ⅱ-9），所述保护挡板（Ⅱ-9）位于扭矩控制单元（Ⅱ）与扭矩输出机构（Ⅲ）中间，与扭矩控制单元（Ⅱ）固定连接。

3.如权利要求1述的一种锚杆定预紧扭矩快速安装检测的装置，其特征在于，所述连接构件（Ⅰ）一端为内螺纹结构，用以连接锚杆钻机，另一端为卡套结构，用以连接扭矩控制单元（Ⅱ）。

4.如权利要求1述的一种锚杆定预紧扭矩快速安装检测的装置，其特征在于，所述扭矩输出机构（Ⅲ）一端与扭矩控制单元（Ⅱ）通过卡套连接，另一端为连接锚杆螺母的内卡槽。

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